含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用z

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1、含 硫 化 合 物 的 性 質(zhì) 和 應(yīng) 用 硫 元 素 的 物 質(zhì) 鏈 :+6+40-2 H2S S SO2SO3氫 化 物 單 質(zhì) 氧 化 物 酸 鹽H2SO4 Na2SO3H2SO3 Na2SO4Na2SNaHS鹽 (1)存 在 :在 自 然 界 中 既 有 化 合 態(tài) ,又 有 游 離 態(tài) 存 在淡 黃 色 晶 體 ,俗 稱 硫 磺 .難 溶 于 水 ,微 溶 于 酒 精 ,易 溶 于 CS2(清 洗 試 管 壁 上 殘 留 的 硫 的 物 理 方 法 -CS2)(2)物 理 性 質(zhì) :(3)化 學(xué) 性 質(zhì) : 與 金 屬 的 反 應(yīng) 與 非 金 屬 的 反 應(yīng) 與 化 合 物 的 反

2、應(yīng)一 .硫 （ S）（ 淡 黃 色 固 體 有 ： Na2O2、 AgBr、 TNT等 ） 與 金 屬 的 反 應(yīng)與 變 價(jià) 金屬 生 成 低 價(jià) 金屬 硫 化 物劇 烈 放 熱反 應(yīng) 2Na+S=Na2S研 磨 劇 烈 反 應(yīng)爆 炸常 溫 下 Hg+S= HgS2Ag+S=Ag2S 清 除 汞Fe +S= FeS2Cu +S= Cu2S 與 非 金 屬 的 反 應(yīng)S + H 2= H2S S + O2= SO2點(diǎn) 燃 空 氣 中 ： 淡 藍(lán) 色 火 焰 純 氧 中 ： 明 亮 藍(lán) 紫 色 火 焰 與 化 合 物 的 反 應(yīng)3S+6NaOH = 2Na2S +Na2SO3 +3H2O 清 洗

3、試 管 壁 上 殘 留 的 硫 的 化 學(xué) 方 法-強(qiáng) 堿 液S + 2H2SO4(濃 ) = 3SO2+2H2O (4)硫 的 用 途 ： 硫 是 重 要 的 化 工 原 料 ： 制 硫 酸 、 農(nóng) 藥 、火 藥 、 藥 品 、 硫 化 橡 膠黑 火 藥 的 配 方 :一 硫 二 硝 三 木 炭S + 2KNO3 +3C = K2S + N2 + 3CO2 _色 , _氣 味 的 _毒 氣 體 ,密 度 比 空 氣 _,沸 點(diǎn) 是 -10 oC易 _, _ 溶 于 水 (常 溫 常 壓 下 一 體 積 水 能 溶 解_體 積 的 二 氧 化 硫 )。無 有 刺 激 性 有大 液 化易40二

4、、 二 氧 化 硫1、 物 理 性 質(zhì) (1) 與 H2O反 應(yīng) :SO2+H2O H2SO3（ 亞 硫 酸 ） 亞 硫 酸 是 一 種 二 元 中 強(qiáng) 酸 ， 在 水 中 部 分 電 離H2SO3 H+ +HSO3- HSO3- H+ +SO3 2- 、 酸 性 氧 化 物 的 通 性 不 穩(wěn) 定 還 原 性2、 化 學(xué) 性 質(zhì) (2)與 堿 反 應(yīng) SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O SO2+NaOH=NaHSO3 試 判 斷 SO2通 入 澄 清 石 灰 水 直 至 過 量 有 何 現(xiàn)象 ， 并 寫 出 反 應(yīng) 方 程 式【 思 考 】 SO2與 CO2怎 樣 區(qū) 別 ？【 思 考

5、 】 硫 酸 工 業(yè) 的 尾 氣 吸 收 用 什 么 ？ （ 4） 與 鹽 反 應(yīng) ： 與 自 身 正 鹽 的 反 應(yīng)SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3 與 弱 酸 鹽 的 反 應(yīng)SO2+Na2CO3=Na2SO3 + CO2SO2+NaHCO3=NaHSO3 + CO2（ 3） 與 堿 性 氧 化 物 反 應(yīng) ： SO2+Na2O=Na2SO3 SO2 +CaO=CaSO3（ 鈣 基 固 硫 ） SO3是 一 種 無 色 固 體 ， 熔 點(diǎn) （ 16.8 ） ，沸 點(diǎn) （ 44.8 ） ， 關(guān) 注 SO3的 狀 態(tài) 。 SO3與 H2O反 應(yīng) 生 成 H2SO4， 同 時(shí) 放 出

6、大 量 的熱 。 工 業(yè) 上 常 用 這 兩 個(gè) 反 應(yīng) 制 造 硫 酸 。（ 1） 2SO2+O2 2SO3 、 具 有 還 原 性 （ 為 主 ）催 化 劑 【 思 考 】 SO2既 具 有 氧 化 性 又 具 有還 原 性 ,濃 硫 酸 具 強(qiáng) 氧 化 性 ， 請(qǐng) 你 判斷 能 否 用 濃 硫 酸 來 干 燥 SO2?說 明 你的 理 由 . SO2+2H2S=3S +2H2O 【 思 考 】 SO2的 漂 白 性 與 氯 氣 相 同 嗎 ？（ 2） SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX 說 明 ： SO2可 以 使 氯 水 、 溴 水 、 碘 水 褪 色 。 、 具 有 漂 白

7、性 能 使 品 紅 褪 色（ 3） SO2可 以 和 很 多 氧 化 劑 反 應(yīng) 如 ： Fe3+、 KMnO4、 Na2O2、 H2O2 、 具 有 弱 氧 化 性 SO2和 Cl2漂 白 性 對(duì) 比褪 色褪 色品 紅 溶 液 通 入 SO2通 入 Cl2 加 熱 至 沸 騰加 熱 至 沸 騰 紅 色不 顯 紅 色紫 色 石 蕊 通 入 SO2通 入 Cl2很 快 變 成 紅 色 （ 不 再 褪 色 ）立 即 變 紅 隨 即 變 為 無 色 驗(yàn) 證 二 氧 化 硫 氧 化 性 、 還 原 性 、 漂 白 性 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 ？品 紅 溶 液 褪 色 ， 證 明 SO 2有 漂 白 性溴 水

8、溶 液 褪 色 ， 證 明 SO2有 還 原 性錐 形 瓶 中 生 成 淺 黃 色 固 體 ， 證 明 SO2有 氧 化 性 。 與 酸 反 應(yīng) ： SO32-+H+=HSO3-SO32-+2H+= SO2+H2O 有 還 原 性 ： 2Na2SO3+O2=2Na2SO4 有 氧 化 性 : SO32- 2S2-+6H+=3S+3H2O（ 一 定 要 在 酸 性 條 件 下 ）亞 硫 酸 鹽 （ SO32-） Na2SO3(粉 末 )+H2SO4(70%)=Na2SO4+H2O+SO2原 理 :強(qiáng) 酸 制 弱 酸70%的 H2SO4Na2SO3 NaOH溶 液濃 硫 酸3、 實(shí) 驗(yàn) 室 制 法

9、 ： 酸 雨 ： 指 pH0.45mol C 0.45mol D 0.45mol D (3)使 金 屬 鈍 化 ： 由 于 濃 H2SO4有 強(qiáng) 氧 化 性 ， 在 常 溫 下 ， 可 使某 些 金 屬 如 Fe、 Al等 表 面 因 氧 化 生 成 一 層 致密 的 氧 化 物 薄 膜 ， 阻 止 內(nèi) 部 金 屬 繼 續(xù) 跟 濃H2SO4反 應(yīng) ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 “ 鈍 化 ” 。應(yīng) 用 ： 可 用 鐵 或 鋁 制 容 器 貯 存 濃 硫 酸 。 2Fe+6H2SO4(濃 ) Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O 2Al+6H 2SO4(濃) Al2(SO4)3+3SO2 +6H

10、2O (4)與 還 原 性 化 合 物 反 應(yīng) ： 如 ： H2S、 HBr、 HIH2SO4（濃）+H2S=S+SO2 +2H2OH2SO4（濃）+2HI=I2+SO2+2H2OH2SO4（濃）+2HBr =Br2+SO2+2H2O因 此 實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 或 干 燥 這 些 氣 體 時(shí) 不 能 使 用濃 硫 酸 ！ 與 金 屬 反 應(yīng) 小 結(jié) 在 加 熱 條 件 下 ， 可 與 絕 大 多 數(shù) 金 屬 反 應(yīng)（ Au、 Pt除 外 ） ， 產(chǎn) 生 的 氣 體 是 SO2氣 體 ，不 是 H2 ； 常 溫 下 ， 濃 硫 酸 可 使 鐵 、 l鈍 化 。 與 金 屬 反 應(yīng) 時(shí) 濃 硫 酸

11、 表 現(xiàn) 酸 性 和 氧 化 性 ；反 應(yīng) 通 式 ： 金 屬 +濃 硫 酸 硫 酸 鹽 + SO2 + H2O 小 結(jié) 濃 硫 酸 的 性 質(zhì) 物 理 性 質(zhì)特 性吸水性 脫水性 強(qiáng)氧化性金 屬 非 金 屬 高 沸 點(diǎn)密 度 大難 揮 發(fā)易 溶 水常 溫 加 熱 如 何 鑒 別 失 去 標(biāo) 簽 的 稀 硫 酸 和 濃 硫 酸 ？請(qǐng) 同 學(xué) 們 提 出 盡 可 能 多 的 方 案 。 濃 、 稀 硫 酸 的 比 較弱 ， H+得 電 子Cu+H 2SO4(稀 )不 反 應(yīng)Fe+H2SO4(稀 )=FeSO4+H2強(qiáng) ， +6價(jià) 硫 得 電 子Cu+2H2SO4(濃 )=CuSO4+SO2+2H

12、2O氧化性 無 硫 酸 分 子 ， 完 全 電 離 成H+、 SO42-主 要 以 硫 酸 分 子 存 在 ，H+很 少成分 較 小98.3%、 18.4mol/L濃度 稀 硫 酸濃 硫 酸 濃 H2SO4 稀 H2SO4試 劑 或 方 法 現(xiàn) 象觀 察 法 無 色 粘 稠 油 狀 無 色 液 體稱 量 法 質(zhì) 量 重 （ 或 變 化 ） 質(zhì) 量 輕 （ 或 變 化 ）膽 礬 晶 體 由 藍(lán) 色 變 為 白 色 晶 體 溶 解 ， 溶 液 呈藍(lán) 色蒸 餾 水 放 熱 不 放 熱藍(lán) 色 石 蕊 試 紙 先 變 紅 后 變 黑 變 紅木 屑 變 黑 無 變 化蔗 糖 變 黑 ， 有 氣 體 放 出

13、 無 變 化銅 片 加 熱 后 溶 液 變 為 藍(lán)色 ， 有 氣 體 放 出 無 現(xiàn) 象鐵 片 無 現(xiàn) 象 有 氣 體 放 出 制 備 H2SO4濃 度 反 應(yīng) 式 利 用 H2SO4性 質(zhì)H2HFHClHBrH2SSO2C2H4 H2SO4濃 度 反 應(yīng) 式 H2SO4作 用制 硝 基 苯制 苯 磺 酸制 乙 酸 乙 酯乙 酸 乙 酯 水 解蔗 糖 水 解淀 粉 水 解纖 維 素 水 解 硫 酸 的 產(chǎn) 量 是 衡 量 一 個(gè) 國(guó) 家 化 工 發(fā) 展 水 平 的 標(biāo) 志三 、 濃 硫 酸 的 用 途 ： H2SO4SO3SO2SFeS2 H2OO2O2O2 V2O5概括為：三個(gè)階段，三個(gè)方程

14、，三個(gè)設(shè)備 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2高 溫主 要 反 應(yīng) ：主 要 設(shè) 備 ： 沸 騰 爐爐氣 SO2 O2 N2水 蒸 氣 砷 和 硒 的 化 合 物礦 塵 使 催 化 劑 中 毒對(duì) 設(shè) 備 和 生 產(chǎn) 有 不 良 影 響凈 化 措 施 ： 除 塵 洗 滌 干 燥1 . 二 氧 化 硫 的 制 取 和 凈 化 為 什 么 要 將 黃 鐵 礦 粉 碎 成 細(xì) 小 礦 粒 ？增 大 礦 粉 跟 空 氣 接 觸 面 積 大 ， 燃 燒 充 分 ， 燃 燒 快 。四 、 硫 酸 的 工 業(yè) 法接 觸 法 制 硫 酸 粉 料 口 爐 氣 口去 凈 化出 渣 口Fe2O3

15、空 氣 口 2 . 二 氧 化 硫 氧 化 成 三 氧 化 硫接 觸 室 （ 轉(zhuǎn) 化 器 ）400-500 V2O52SO2(g) + O2 (g) 2SO3 (g) 為 什 么 叫 接 觸 法 呢 ？主 要 反 應(yīng) ：主 要 設(shè) 備 ： 凈化后的原料氣體冷SO2,空氣SO2,SO3空氣到吸收塔凈化后的原料氣體熱催化劑催化劑 SO2接 觸 氧 化 是 一 個(gè) 可 逆 的 放 熱 反 應(yīng) ， 理 論上 在 溫 度 較 低 的 條 件 下 進(jìn) 行 最 為 有 利 。 但 是溫 度 較 低 時(shí) 催 化 劑 活 性 不 高 ， 反 應(yīng) 速 率 低 ，從 綜 合 經(jīng) 濟(jì) 效 益 考 慮 對(duì) 生 產(chǎn) 不

16、利 ， 所 以 生 產(chǎn)中 選 擇 400 500 ； 同 時(shí) 該 反 應(yīng) 又 是 一 個(gè)總 體 積 縮 小 的 氣 體 反 應(yīng) ， 增 大 壓 強(qiáng) ， SO2的 轉(zhuǎn)化 率 能 提 高 ， 但 SO2的 平 衡 轉(zhuǎn) 化 率 提 高 的 并 不多 ， 若 加 壓 必 增 加 設(shè) 備 的 耐 壓 力 ， 增 大 投 資和 能 量 消 耗 且 在 常 壓 下 和 400 500 時(shí) S02的 平 衡 轉(zhuǎn) 化 率 已 經(jīng) 很 高 ， 故 通 常 采 用 常 壓 。 3 . 三 氧 化 硫 的 吸 收 和 硫 酸 的 生 成吸 收 塔SO3 + H2O = H2SO4 為 什 么 不 用 水 而 用 硫

17、酸 來 吸 收 三 氧 化 硫 ？三 氧 化 硫 與 水 化 合 時(shí) ， 放 出 大 量 熱 。 易 形 成 酸 霧 ，不 利 于 三 氧 化 硫 的 吸 收 。 產(chǎn) 物 叫 發(fā) 煙 硫 酸 為 什 么 硫 酸 廠 的 尾 氣 不 能 直 接 排 入 大 氣 ？由 于 尾 氣 中 含 有 二 氧 化 硫 ， 直 接 排 入 大 氣 會(huì) 造 成污 染 。主 要 反 應(yīng) ：主 要 設(shè) 備 ： SO3 濃 H2SO4超 濃 H2SO4至 尾 氣 處 理 生 產(chǎn) 過 程 中 的 “ 三 廢 ” 及 廢 熱（ 1） 尾 氣 吸 收 ： 2NH3H2O+SO2=(NH4)2SO3 (NH4)2SO3+H2

18、SO4=(NH4)2SO4+SO2+H2O（ 2） 污 水 處 理 ：Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O（ 3） 廢 渣 利 用 ： 黃 鐵 礦 礦 渣 可 作 為 制 造 水 泥的 原 料 或 用 于 制 磚 。 含 鐵 品 位 高 的 礦 渣 ， 經(jīng) 處理 后 可 以 煉 鐵 練 習(xí) 1.用 含 FeS275%的 硫 鐵礦 制 硫 酸 ,若 煅 燒 時(shí) 損 失 6%的 硫 ,SO2氧 化 成 SO3時(shí) 損 失2%的 硫 ,要 制 取 1t98%的 濃硫 酸 ,需 這 種 硫 鐵 礦 多 少 噸 ? 練 習(xí) 2.將 SO3溶 解 在 濃 H2SO4中 所 得 到的 H2SO4叫

19、 做 發(fā) 煙 硫 酸 ,通 常 以 它 的 質(zhì)量 分 數(shù) 表 示 它 的 組 成 ;現(xiàn) 有 0.1185g發(fā) 煙硫 酸 ,溶 于 水 ,能 與 0.125mol/LNaOH溶液 20mL恰 好 完 全 中 和 ,則 式 樣 中 的 SO3質(zhì) 量 分 數(shù) 為 ( )A.15% B.17% C.34% D.60%A 練 習(xí) 3.使 一 定 量 的 Zn與 100ml 18.5 mol/L 濃 H2SO4 充 分 反 應(yīng) ， Zn完 全 溶 解 ， 同時(shí) 生 成 標(biāo) 況 下 的 氣 體 22.4L， 將 反 應(yīng) 后的 溶 液 稀 釋 至 1L， 測(cè) 得 H+的 物 質(zhì) 的 量 濃度 為 0.1 mo

20、l/L ， 則 加 入 的 Zn的 質(zhì) 量 為（ ） A 130g B 65g C 37.5 g D 56gB 五 、 SO42-的 檢 驗(yàn) 先 加 足 量 稀 鹽 酸 ， (若 有 SO32-、 CO32-等 離 子 則 生 成 氣 體 ， 若 有 Ag+則 生 成 沉 淀 )，無 現(xiàn) 象 ,再 加 BaCl2或 Ba(NO3)2 溶 液 ,產(chǎn) 生白 色 沉 淀 ， 證 明 有 SO42- 硫 酸 鹽 結(jié) 晶 水 合 物 俗 名 用 途制模型、石膏繃帶、調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間CaSO4 CaSO42H2O (生)石膏2CaSO4H2O 熟石膏ZnSO 4 ZnSO4 7H2O皓礬收斂劑、防腐劑、媒

21、染劑、白顏料BaSO4重晶石“鋇餐”、白色顏料 六 、 幾 種 重 要 的 硫 酸 鹽 硫酸鹽結(jié)晶水合物俗名用途緩瀉劑、造紙、制玻璃Na2SO4 Na2SO4 10H2O 芒硝制藍(lán)黑墨水、媒染劑 FeSO4 FeSO4 7H2O 綠礬制凈水劑、發(fā)泡劑KAl(SO 4)2 KAl(SO4)2 12H2O 明礬制農(nóng)藥、殺菌劑CuSO4 CuSO4 5H2O藍(lán)礬、膽礬 常見的含硫礦物硫 磺 (S) 黃 鐵 礦 (FeS2)石 膏 (CaSO 42H2O) 重 晶 石 (BaSO4)芒 硝 (Na2SO410H2O) S S S S-2 0 +4 +6 e2e2 e2e2e4e4 硫 元 素 最 高

22、價(jià) ( 6)只 有 _， 最 低 價(jià) ( 2)只 具 有 _ ;中 間 價(jià) (0、 4)既 具 有 _，又 具 有 _。 使 硫 元 素 由 高 價(jià) 態(tài) 向 低 價(jià) 態(tài) 轉(zhuǎn) 化 需 要 加 入_,而 硫 元 素 低 價(jià) 態(tài) 向 高 價(jià) 態(tài) 轉(zhuǎn) 化 需 要 加 入_。 氧 化 性還 原 性還 原 性 氧 化 性氧 化 劑還 原 劑七 、 硫 和 含 硫 化 合 物 的 相 互 轉(zhuǎn) 化 SFeS Na2SO4H2SO4SO3Na2SO3H2SO3SO2HgSH2S-2 0 +4 +6 含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化BaSO4 硫 及 其 化 合 物 知 識(shí) 網(wǎng) 絡(luò) 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 圖 FeS H2SO3 Na2S H2S S SO2 SO3 H2SO4 CuS Cu2S Na2SO3 Na2SO4 BaSO4 (1)氧 化 非 金 屬 (C、 S等 ） ：氧 化體 現(xiàn) 濃 硫 酸 的 _性C + 2H2SO4（ 濃 ） = CO2+ 2SO2+2H2O(2)氧 化 金 屬 ：實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 ： 不 加 熱 無 明 顯 變 化 加 熱 后 試 管 中 銅片 逐 漸 溶 解 直 至 消 失 ， 有 氣 體 產(chǎn) 生 ， 品紅 溶 液 褪 色 ， 反 應(yīng) 后 水 溶 液 呈 藍(lán) 色濃 硫 酸Cu片 噴 有 堿 液的 棉 花石 蕊 試 液(或 品 紅 試 液 )